软件无线电初学（一)

软件无线电初学（一)

1.GNU Radio

GNU Radio是一个开源的软件开发工具包，提供信号处理模块来实现软件定义无线电（SDR）系统和其他数字信号处理应用。它最早由Eric Blossom于1999年开发，此后一直由全球开发者社区进行维护和扩展。

GNU Radio的主要目标是使用户能够使用软件而不是专用硬件设计和实现各种无线电通信系统、雷达系统和其他无线通信系统。这种方法可以在无线电系统设计中提供更大的灵活性、可重用性和适应性。

GNU Radio的主要特点包括：

1. 信号处理模块：GNU Radio提供一系列信号处理模块，用户可以将它们连接在流图中，以创建复杂的无线电系统。这些模块可以执行各种功能，如滤波、调制、解调、频率偏移等。

2. 可扩展性：GNU Radio允许开发人员创建自定义信号处理模块，这些模块可以轻松集成到系统中。这使得社区可以为特定应用扩展GNU Radio的功能。

3. 支持SDR：GNU Radio通常与SDR硬件一起使用，如Universal Software Radio Peripheral (USRP)设备、HackRF、RTL-SDR等。这些SDR设备提供了必要的接口，将无线电信号转换为可以在GNU Radio中处理的数字数据。

4. 图形用户界面（GNU Radio Companion）：GNU Radio Companion（GRC）是一个图形界面，允许用户创建和可视化信号处理流图，而无需编写代码。这简化了那些喜欢视觉方式的开发过程。

5. Python API：GNU Radio主要是用C++编写的，但提供了Python API，允许用户使用Python编程语言开发和控制信号处理应用。

6. 教育工具：GNU Radio在学术环境中被广泛使用，是教授数字信号处理、通信和SDR概念的宝贵教育工具。

GNU Radio采用GNU通用公共许可证（GPL）发布，使其成为免费开源软件。其活跃的社区继续为其开发做出贡献，使其成为广泛用于各种无线通信和信号处理应用的强大而灵活的平台。

USRP（Universal Software Radio Peripheral）是一种广泛使用的软件定义无线电（SDR）设备，由Ettus Research（现为National Instruments的一部分）开发。USRP旨在为GNU Radio和其他SDR平台提供一个灵活、可配置和高性能的硬件平台。

2.USRP的主要特点和优势包括：

1. 灵活性：USRP是一种通用的无线电设备，可以通过软件配置进行广泛的频率范围、带宽和无线通信标准的操作。这使得它非常适合用于各种通信应用和实验。

2. 高性能：USRP设备采用高质量的模数转换器（ADC）和数字模数转换器（DAC），能够提供较高的采样率和精度，从而实现高性能的数据传输和处理。

3. 可扩展性：USRP设备支持多通道配置，用户可以通过多个USRP设备构建更复杂的无线通信系统或进行并行处理。

4. 开源支持：USRP设备的硬件规格和固件代码是开源的，这使得用户能够深入了解设备的工作原理，并根据自己的需求进行定制和扩展。

5. 广泛的应用：USRP设备在学术研究、业余无线电爱好者、无线通信系统开发和实验、无线网络研究等领域得到广泛应用。

6. 支持GNU Radio：USRP设备与GNU Radio紧密结合，GNU Radio提供了与USRP设备交互的模块和接口，使用户能够轻松地在GNU Radio中开发和测试各种无线通信系统。

3.数据类型

常用的数据类型有浮点数float、复数complex、整数int、短整数short int、无符号字节型unsigned char等。浮点数占４个字节，整数占４个字节，短整数占２个字节，无符号字节型占一个字节。数据跨平台处理时，需注意数据类型的转换。例如，matlab中的double类型和gnuradio中的complex类型较为接近。

4.常用模块

ThrottleBlock节流器:在一个流图中我们只需要一个Throttle 就可以了，不管它是有几个输入输出。我们可以认为Throttle 起到限速的作用，设置高的速率，流图执行快，设置低的速率流图执行慢。当有硬件连接的时候，我们不需要Throttle 模块，因为硬件本身已经对速率有了限制。

数据类型转换模块